工业相机像素精度怎么算 工业相机镜头选型计算方式

一、工业相机像素精度怎么算

工业相机每次采集图像的像素点数，一般对应于光电传感器靶面排列的像元数：（面阵相机的分辨率有795×596，1024×1024，2048×2048，5320×5320等）

首先考虑待观察或待测量物体的精度，根据精度选择分辨率。相机像素精度=单方向视野范围大小/相机单方向分辨率。则相机单方向分辨率=单方向视野范围大小/理论精度。

例：若单视野为5mm长，理论精度为0.02mm，则单方向分辨率=5/0.02=250。然而为增加系统稳定性，不会只用一个像素单位对应一个测量/观察精度值，一般可以选择倍数4或更高。这样该相机需求单方向分辨率为1000，选用130万像素已经足够。

根据待测物体的尺寸估算出视野的大小，再结合检测精度，利用上面的公式就可以大概确定检测系统的工业相机的分辨率。相机分辨率确认之后，再根据相机的参数，选择对应的镜头即可。

二、工业相机镜头选型计算方式

1、面阵相机和镜头选型

已知：被检测物体大小为A×B，要求能够分辨率小于C，工作距离为D。

相机选型步骤：

（1）相机的最低分辨率=（A×B）/（C×C）。

（2）相机在选型时，最好缺陷的面积在3到5个像素以上，在选择相机时，相机的最低分辨率应大于3×（A×B）/（C×C）。

镜头选型步骤：

（1）计算短边对应的像素数E=B/C，相机长边和短边的像素数都要大于E

（2）像元尺寸=产品短边尺寸B/所选相机的短边像素数

（3）放大倍率=所选相机芯片短片尺寸/相机短边的视野范围

（4）可分辨的产品精度=像元尺寸/放大倍率（判断是否小于C）

（5）物镜的焦距=工作距离/（1+1/放大倍率）单位：mm

（6）像面的分辨率要大于1/（2×0.1×放大倍率）单位：lp/mm

以上仅针对镜头的主要参数进行计算选择，其他如畸变、景深、环境等，可根据实际要求进行选择。

2、针对速度和曝光时间的影响，产品是否有拖影

已知：确定每一次检测的范围为80mm×60mm，200万像素CCD相机(1600×1200)，相机或产品运动速度为12m/min=200mm/s。

曝光时间计算步骤：

曝光时间<长边视野范围/（长边像素值*产品运动速度）=80mm/（1600×200mm/s）=1/4000s=0.00025s。故曝光时间要小于0.00025s，图像才不会拖影。

3、线扫相机和镜头的选型

相机选型步骤：

已知：幅宽为1600mm、检测精度为1mm/pixel、运动速度为22000mm/s、物距1300mm。

（1）相机像素=幅宽/检测精度=1600mm/1mm/pixel=1600pixel，最少需要2000个像素，选定为2K相机

（2）实际检测精度=幅宽/实际像素=1600mm/2000pixel=0.8mm/pixel

（3）扫描行频=运动速度/实际检测精度=22000mm/s/0.8mm/pixel=27500pixel/s=27.5KHZ

综上，应选择2048像素28KHZ像元尺寸10um的线扫相机

镜头选型步骤：

（1）sensor长度=像元尺寸x像素数=0.01mm×2048=20.48mm

（2）镜头焦距=（sensor长度*物距）/幅宽=20.48×1300/1600=16.64mm